[發明專利]一種抗菌三維多孔骨植入材料

有效

• 申請號: 202010116870.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111228568B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 魏崇斌
• 申請（專利權）人: 北京愛康宜誠醫療器材有限公司
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/30;A61L27/54;A61L27/56;C22C14/00;C25D11/02;C25D11/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種抗菌三維多孔骨植入材料。該抗菌三維多孔骨植入材料包括：三維多孔骨植入材料；原位生長在三維多孔骨植入材料表面的原位生長膜層，原位生長膜層包括功能物質和抗菌物質，抗菌物質包括鋅離子、銅離子或銀離子中的任意一種或多種。由于本申請的原位生長膜中包含抗菌物質，因此使得原位生長膜層具有抗菌效果。上述抗菌三維多孔骨植入材料，其宏觀孔徑和微觀孔徑并存，多孔孔壁上微弧氧化膜層中的微孔可以為骨長入提供錨定點，同時有效的增大植入材料的比表面積，使得植入材料在植入早期能夠具有抗菌功能、骨長入和骨誘導的生物活性功能，在高端骨科植入假體上具有光明的應用前景。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，具體而言，涉及一種抗菌三維多孔骨植入材料。

背景技術

隨著醫療技術水平提高和經濟水平的發展，各種用于骨科置換、矯形、固定等功能的鈦及鈦合金等植入物越來越多的應用于手術上，近年來多孔骨植入材料，比如增材制造鈦合金，在臨床上作為骨植入物材料也進行了商業應用，達到了解決病人痛苦、恢復功能的目的。

在人體內放入植入材料是一種創傷性手術，術后并發癥也容易發生，尤其是由植入物引起的相關感染成為其使用最嚴重、甚至災難性并發癥，特別是在開放骨折、關節翻修時更易發生，往往需要多次手術清創、內固定物或假體取出，導致手術失敗、費用增加、患者傷殘加重等相關問題。

引起感染的因素有多種，植入物材料引起的感染是其中的一種，植入物材料相關的感染最初過程是假體表面的細菌黏附。為了減少植入物材料相關感染的發生，重要的措施是植入物材料表面進行抗菌性能研究。文獻“The effect of applied voltages on thestructure,apatite-inducing ability and antibacterial ability of micro arcoxidation coating formed on titanium surface”研究了電參數對二維純鈦表面抗菌性能的研究。公開號為CN 107661544 A專利申請公開了在3D打印鈦合金材料加載慶大霉素等以達到抗菌效果。但目前對多孔骨植入材料通過電化學法對其表面進行改性，以在其表面賦予生物活性膜層，同時賦予其抗菌性能，且能夠實現工業化生產的技術未見報道。本申請申請人在專利號為ZL201710118388.9的發明專利中公開了一種表面改性多孔金屬植入物及其制備方法，該制備方法能夠在工業規模上，在多孔表面實現均勻的生物活性膜層，但是其也是不能賦予生物活性膜層抗菌性能。

目前通過微弧氧化技術在骨植入材料表面實現生物活性和抗菌功能，大多是在結構一致的實體材料二維表面上實現的。三維多孔結構在微弧氧化時，單位體積電阻增大，特別是多孔材料體積較大時，通過傳統的方法難以使得材料起弧，形成氧化膜。多孔結構更容易使材料上電流分布不均，容易造成膜層分布不均勻，膜層中生物活性離子分布不均勻，特別是抗菌物質，如銀、銅和鋅等離子，在目前的微弧氧化工藝上難以實現在多孔材料上的附著以及在膜層中的均勻分布，因而達不到理想的抗菌效果。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種抗菌三維多孔骨植入材料，以解決現有技術中三維多孔骨植入材料抗菌性能差的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種抗菌三維多孔骨植入材料，抗菌三維多孔骨植入材料包括：三維多孔骨植入材料；原位生長在三維多孔骨植入材料表面的原位生長膜層，原位生長膜層包括功能物質和抗菌物質，抗菌物質包括鋅離子、銅離子或銀離子中的任意一種或多種。

進一步地，上述原位生長膜層的厚度為0.1～20μm，優選為2～7μm。

進一步地，上述原位生長膜層的表面含有孔徑為0.1～5μm的微孔，優選原位生長膜層的孔隙率為2～30％。

進一步地，上述原位生長膜層中，鋅離子的含量為0.5～3at.％，和/或銅離子的含量為0.5～3at.％，和/或銀離子的含量為0.01～2at.％。